Elettronica Industriale di Potenza  II 
 

Docente: Ing.Gianluca Gatto  

Raggruppamento: Ing_Ind/32

Tipo di Corso: a scelta - (II semestre - V anno Laurea Specialistica)

Ricevimento Studenti: su appuntamento


Obiettivi: : Il corso ha come obiettivi la conoscenza degli aspetti progettuali dei sistemi elettronici di conversione.  In particolare, si vuole fornire, tramite una conoscenza dei principali sistemi di conversione attualmente in commercio.    

Argomenti del corso

Lez.

Eser.

Lab.

SISTEMI ELETTRONICI DI POTENZA:  Regole base e richiami. Convertitori statici. Convertitori lineari. Convertitori Switching

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CARATTERISTICHE DEI SEMICONDUTTORE DI POTENZA: Diodi di potenza:Caratteristiche elettriche dinamiche all'accensione ed allo spegnimento. Caratteristiche termiche statiche e dinamiche. Transistor Bipolari di Potenza (B.J.T.):Funzionamento in interdizione, in zona attiva, in quasi saturazione ed in saturazione. Caratteristiche elettriche dinamiche all'accensione ed allo spegnimento. Breakdown secondario. Aree di sicurezza S.O.A.R., R.B.S.O.A.R., F.B.S.O.A.R.. Protezione allo spegnimento e all'accensione. Caratteristiche termiche statiche e dinamiche. MOSFET di Potenza (PowerMOS):Caratteristiche elettriche dinamiche all'accensione ed allo spegnimento. Aree di sicurezza S.O.A.R., R.B.S.O.A.R., F.B.S.O.A.R.. Protezione allo spegnimento e all'accensione. Caratteristiche termiche statiche e dinamiche. Transistor Bipolari a Gate isolato (I.G.B.T.):Modello equivalente. Caratteristiche elettriche dinamiche all'accensione ed allo spegnimento. Aree operative di sicurezza.

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SENSORI (cenni)Principi di funzionamento dei sensori passivi. Sensori resistitivi. Sensori capacitivi. Sensori induttivi. Sensori magnetici. Principi di funzionamento dei sensori attivi. Effetti Peltier, Thomson, Seebeck. Effetto piezoelettrico. Effetto piroelettrico. Sensori e trasduttori per grandezze meccaniche: Encoder, Resolver. Sensori di prossimitÓ ad induzione. Circuiti di interfaccia sensore-sistema di controllo.

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CONVERTITORI CC/CC:  Trasformatori ad alta frequenza. Convertitori riduttori di tensione con isolamento ad alta frequenza. Progetto e realizzazione di un convertitore tipo flyback

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CONVERTITORI RISONANTI: Concetti di base, riduzione perdite, sollecitazioni componenti e disturbi EMI grazie a tecniche soft-switching. Safe Operating Area dei dispositivi a semiconduttore, riduzione sollecitazioni tramite snubber. Circuiti risonanti di base. Convertitori cc/cc risonanti con carico in serie e con carico in parallelo, conduzione discontinua e continua, caratteristiche di regime e circuiti di controllo. Convertitori a switch risonante (ZCS, ZVS e ZVS-CV). Convertitori con link risonante in cc, minimizzazione del sovradimensionamento dei componenti. Convertititori a link risonante in ca (a ciclo integrale).

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Cenni progettazione convertitori: Trasformatori per convertitori statici. Criteri generali di progettazione dei convertitori, scelta delle capacitÓ e delle induttanze. Trasferimento di calore per conduzione. Resistenza termica. Impedenza termica transitoria. Trasferimento di calore per convezione e irraggiamento. Valutazione delle perdite e scelta dei dissipatori. Progettazione dei circuiti di pilotaggio (driver).. Componenti per le protezioni delle strutture di conversione. Protezioni da sovraccarichi. Interruttori extrarapidi e fusibili. Sovratensioni Principali cause. Protezioni pi¨ usate. Alimentazioni ausiliarie. Sensori di corrente. Circuiti integrati di controllo (Microcontrollori e DSP). Cenni sulla applicazione di convertitori: azionamenti in cc. ed in ca. UPS, regolatori statici VAR, impianti eolici, fotovoltaici, celle a combustibile etc. Durante il corso sono inoltre svolte esercitazioni pratiche riguardanti la progettazione, la realizzazione e la simulazione di convertitori AC/DC/AC.

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TOTALE: 60  (6 crediti)

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Testi consigliati:  Appunti dalle Lezioni, " Power Electronic"  Mohan

Prerequisiti richiesti: Nozioni di Elettrotecnica e Macchine Elettriche.

Svolgimento esame: Orale.

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